2012年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了日本科學(xué)家山中伸彌和英國發(fā)育生物學(xué)家約翰·格登。前者是誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（iPS cell）創(chuàng)始人之一，后者則在細(xì)胞核移植方面進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究。

這些研究免除了科學(xué)家使用人體胚胎提取干細(xì)胞的倫理道德制約，從而使與干細(xì)胞有關(guān)的疾病研究能更進(jìn)一步。與此同時，將成熟的體細(xì)胞重編程“倒推”到更加多能甚至全能的狀態(tài)，這仍然是科學(xué)界的長期追求。北京時間3月22日凌晨，頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）以“加快評審文章”(Accelerated Article Preview)的形式在線發(fā)表了一篇論文，來自中國科學(xué)院、深圳華大生命科學(xué)研究院等團(tuán)隊，通過體細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)出了類似受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的人類全能干細(xì)胞，這是目前全球在體外培養(yǎng)的“最年輕”的人類細(xì)胞。

這是繼科學(xué)家成功誘導(dǎo)出人類多能干細(xì)胞后，再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的又一重大突破。此前，由體細(xì)胞誘導(dǎo)成人類囊胚階段的多能干細(xì)胞是受精卵發(fā)育5-6天的狀態(tài)，其進(jìn)一步發(fā)育的能力比較受限。

在這項最新的研究中，研究人員開發(fā)了一種非轉(zhuǎn)基因、快速且可控的“雞尾酒”細(xì)胞重編程方法，能夠?qū)⑷说亩嗄芨杉?xì)胞轉(zhuǎn)化為全能性的8細(xì)胞期胚胎樣細(xì)胞，即相當(dāng)于受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的全能干細(xì)胞。

研究團(tuán)隊還將誘導(dǎo)得到的全能干細(xì)胞分類并注射到小鼠體內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)育，然后使用單細(xì)胞測序技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模細(xì)胞圖譜分析。最終，研究人員確定了實(shí)驗得到的全能干細(xì)胞與人8細(xì)胞期胚胎細(xì)胞高度相似，證明了該細(xì)胞的全能性。

這是研究人員首次在真正意義上將人多能干細(xì)胞“轉(zhuǎn)化”為全能性的胚胎細(xì)胞。研究團(tuán)隊認(rèn)為，使得人們可以將“成年”版本的細(xì)胞，逆向轉(zhuǎn)化為具有更多可能性的“嬰兒期”版本的細(xì)胞。同時，由于這次得到的全能細(xì)胞更接近早期胚胎的原始狀態(tài)，若將其用于再生醫(yī)學(xué)，培育得到的器官也將更接近于真實(shí)器官的狀態(tài)，更有利于移植。

研究人員開發(fā)“雞尾酒”細(xì)胞重編程方法，將人的多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為全能性的8細(xì)胞期胚胎樣細(xì)胞。

“這些全能性的8細(xì)胞期胚胎樣細(xì)胞重建了受精卵僅分裂3次后的胚胎狀態(tài)，相比過去的多能干細(xì)胞，這種細(xì)胞可以分化為胎盤組織，并可能發(fā)育為更成熟的各類身體組織，為全世界數(shù)百萬需要進(jìn)行器官移植的患者帶來了福音?！闭撐牡耐ㄓ嵶髡摺⒅袊茖W(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院Miguel A. Esteban教授、Md. Abdul Mazid博士和李文娟博士表示。

論文的另一通訊作者、深圳華大生命科學(xué)研究院劉龍奇博士認(rèn)為，該進(jìn)展也是再生醫(yī)學(xué)和單細(xì)胞測序技術(shù)相結(jié)合的完美典范，“通過大規(guī)模單細(xì)胞多組學(xué)圖譜的方法，對干細(xì)胞技術(shù)手段在體外或體內(nèi)獲得的細(xì)胞或組織進(jìn)行高效鑒定和機(jī)制解析，將極大地加速再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展?！?/p>

劉龍奇介紹稱，在過去，研究人員可能得對成千上萬個細(xì)胞進(jìn)行處理和培養(yǎng)，成功的概率只有不到15%。在這項研究中，基于華大自主開發(fā)的單細(xì)胞建庫測序平臺（DNBelab C4），結(jié)合華大智造的DNBSEQ測序技術(shù)，科學(xué)家可以以高靈敏度和準(zhǔn)確性的方法進(jìn)行多維的單細(xì)胞分析，快速得到具有重要發(fā)育潛能的細(xì)胞，并研究這些細(xì)胞的發(fā)育去向。

該研究由中國科學(xué)院和深圳華大生命科學(xué)研究院牽頭，由英國劍橋大學(xué)、吉林大學(xué)，以及孟加拉國拉杰沙希大學(xué)等多個研究團(tuán)隊共同參與。研究團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)，該研究已通過倫理審查，嚴(yán)格遵循相應(yīng)法規(guī)和倫理準(zhǔn)則。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04625-0

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